计算机组成原理

本书阐述了计算机系统的组成原理和实现。全书分10章，靠前3章介绍了计算机组成的基本概念及相关基础； 第49章介绍了计算机组成的各部件的原理及其实现； 靠前0章介绍了计算机体系的一个重要发展方向，即并行计算机体系结构。本书结构优化，内容精练，重点突出，并配有习题、实践项目和电子教案。
本书可作为大专院校理工科学生“计算机组成原理”课程的教材，也可供从事计算机领域相关工作的工程技术人员参考。

第1章计算机系统概述
1.1计算机的发展简史
1.1.1第一代计算机——电子管电子计算机
1.1.2第二代计算机——晶体管电子计算机
1.1.3第三代计算机——集成电路计算机
1.1.4第四代计算机——超大规模集成电路计算机
1.1.5第五代计算机——普适计算机
1.2计算机的分类
1.3计算机系统简介
1.3.1计算机系统的层次结构
1.3.2软件与硬件的等价性原理
1.3.3计算机体系结构和计算机组成
1.4计算机的基本组成
1.4.1冯·诺伊曼体系和哈佛体系计算机
1.4.2计算机的硬件框图
1.5计算机性能的评价
1.5.1性能评价的时间因素
1.5.2性能评价程序的选择
1.6计算机系统设计的准则
1.7本书结构
习题
第2章运算基础
2.1数制和数制转换
2.1.1数制
2.1.2数制转换
2.2数据的编码和表示
2.2.1无符号数
2.2.2有符号数
2.2.3浮点数表示
2.2.4二进制信息编码
2.3定点数的运算
2.3.1移位运算
2.3.2加减法运算
2.3.3乘法运算
2.3.4除法运算
2.4浮点数的运算
2.4.1浮点数的加减法运算
2.4.2浮点数的乘除法运算
2.4.3保证位
2.5检错码和纠错码
2.5.1检错和纠错的理论基础
2.5.2奇偶校验
2.5.3CRC校验
2.5.4海明码
小结
习题
第3章数字电路和逻辑电路基础
3.1布尔代数
3.2逻辑函数的化简
3.2.1代数化简法
3.2.2卡诺图化简法
3.3组合逻辑电路
3.3.1加法器
3.3.2译码器
3.3.3算术逻辑单元
3.3.4数据选择器
3.4时序逻辑电路
3.4.1触发器
3.4.2寄存器和移位寄存器
3.4.3计数器
3.5阵列逻辑电路
3.5.1只读存储器
3.5.2随机存取存储器
3.5.3可编程逻辑器件
3.6VHDL硬件描述语言
3.6.1VHDL语法
3.6.2数据类型、运算操作符
3.6.3VHDL实例
3.6.4VHDL工具介绍
小结
习题
第4章系统总线
4.1系统总线概述
4.1.1总线的分类
4.1.2总线的特性和性能指标
4.2总线的通信方式
4.2.1同步通信方式
4.2.2异步通信方式
4.3总线仲裁
4.3.1集中式仲裁方式
4.3.2分布式仲裁方式
4.4总线结构
4.4.1单总线结构
4.4.2双独立总线
4.4.3多总线结构
4.5常用高速总线标准
4.5.1PCI总线
4.5.2AGP总线
4.5.3PCIExpress
小结
习题
第5章存储器
5.1概述
5.1.1存储器分类
5.1.2存储器的层次结构
5.2主存储器
5.2.1主存储器的基本结构
5.2.2主存的技术指标
5.2.3半导体存储器接151的基本技术
5.2.4DRAM的刷新
5.2.5多体交叉存储技术
5.2.6高级DRAM技术
5.3辅助存储器
5.3.1辅助存储器的种类与技术指标
5.3.2硬磁盘存储器
5.3.3固态硬盘
5.3.4磁盘阵列存储器
5.3.5光盘存储器
5.3.6磁带存储器
5.4Cache
5.4.1Cache的工作原理
5.4.2地址映射
5.4.3替换策略
5.4.4Cache写策略
5.4.5Cache的性能分析
5.4.6改进Cache性能的措施
5.4.7Cache综合举例
5.5虚拟存储器
5.5.1虚拟存储器的基本原理
5.5.2虚拟存储器的管理
5.5.3快表TLB
5.5.4Pentium处理机的虚拟存储器技术
小结
习题
第6章输入输出系统
6.1I/O概述
6.1.1I/O接口的功能及组成
6.1.2I/O接口与I/O端口
6.1.3I/O端口的编址方式
6.2程序查询方式
6.2.1程序查询的基本思想
6.2.2程序查询方式的工作流程
6.3程序中断方式
6.3.1中断的基本概念
6.3.2中断处理流程
6.3.3中断向量
6.3.4中断判优逻辑
6.3.5中断的嵌套
6.4DMA方式
6.4.1DMA的工作方式
6.4.2DMA接口组成
6.4.3DMA的工作过程
6.5I/O通道和I/O处理机
6.5.1I/O通道的种类和功能
6.5.2通道型I/O处理机和外围处理机
6.6I/O接口标准
6.6.1IDE和SATA
6.6.2USB和FireWire
……
第7章CPU的结构与功能
第8章指令系统
第9章控制器
第10章并行计算机系统结构
附录A使用硬布线方法设计CPU
附录B常用的计算机组成原理仿真软件
参考文献